大同盆地地质特征及构造演化研究

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.067

摘要/Abstract

摘要：

通过对大同盆地内沉积地层的岩性、结构、厚度等地质特征及相应的沉积环境和沉积相进行研究,结合构造的演化及控制作用,认为大同盆地形成于中生代晚侏罗世末期—早白垩世早期,其构造演化可分划为白垩纪箕状断陷形成、新近纪典型箕状断陷发育和第四纪盆地定型3个阶段。该区充填历程复杂,包括3个构造层,分别为白垩纪初始沉降、新近纪快速断陷、第四纪盆地扩展坳陷;3期断裂发育期,分别为白垩纪早期、保德组沉积早期及泥河湾组沉积晚期;5个不整合面。大同盆地及其周边地区,在燕山运动以前存在EW向褶皱构造,燕山运动后NW—SE向的挤压作用叠加在近EW向构造之上。此后尽管遭受了十分强烈的剥蚀作用,但是在近EW向和NE向两组褶皱向斜核部的叠加部位,仍残留晚古生代及中生代地层。

关键词: 大同盆地, 地质特征, 构造演化, 箕状断陷, 早白垩世

Abstract:

Integrating the tectonic evolution and control, and geological characteristics (e.g., structure and thickness) of the sedimentary sequence, the sedimentary facies and environment of the Datong basin are summarized. It is suggested that the Datong basin was formed in the Early Mesozoic (end Late Jurassic to Early Cretaceous), and its tectonic evolution comprises three stages: fault depression formation, half-graben development, and basin formation. This area was not only filled with tectonic layers during the three periods, but also developed faults in the early of Cretaceous, early deposition of Baode Formation and late deposition of Nihewan Formation. Besides five unconformities was showed in the field survey. In the Datong basin and its surrounding areas, EW-trending fold structure likely existed before the Yanshanian movement, and NW-directed compression may have superimposed on the EW-trending structure after the movement. After that, despite strong denudation, the Late Paleozoic and Mesozoic strata remained in the superimposing synclinal nuclei of the EW- and NE-trending folds.

Key words: Datong basin, geological characteristic, tectonic evolution, half-graben-like depression, Early Cretaceous

中图分类号:

P542

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图/表 12

图1 大同盆地及周边区域地质图(据黄汲清等[26]和庞尔成等[29]修改)

Fig.1 Geologic map of Datong basin and its periphery (modified after Huang et al[26]and Pang et al[29])

图2 大同盆地孢粉种类照片[45] (a1)—(a10).无突肋纹孢属Cicatricosisporites;(b1)—(b2).光面单缝Laevigatosporites;(c1)—(c2).金毛狗孢属Cibotiumspora;(d1)—(d4).云杉粉属Piceaepollenites;(e1)—(e2).假云杉粉属Pseudopicea;(f1)—(f2).紫萁孢属Osmundacidites;(g1)—(g2).环圈克拉梭粉属Classopollis annulatus;(h1)—(h2).瘤面海金砂孢属Lygodioisporites;(i1)—(i2).古松柏粉属Paleoconiferus

Fig.2 Photographs of palynology in Datong basin[45]

图3 大同盆地石炭系—二叠系太原组(a)和山西组(b)地层等厚线图[38]

Fig.3 Isopach maps of Carboniferous-Permian Taiyuan Formation (a) and Shanxi Formation (b) in Datong basin [38]

图4 大同盆地二叠系下石盒子组(a)和上石盒子组(b)地层等厚线图[38]

Fig.4 Isopach maps of the lower Shihezi Formation (a) and the upper Shihezi Formation (b) in Permian Datong basin [38]

图5 大同地区地质构造演化示意图

Fig.5 Schematic diagrams of geological and structural evolution in Datong area

图6 大同盆地西缘构造带口泉一带素描图[32] O1y.冶里组;O1s.三山子组;C2t.太原组;P1s.山西组;J1y.永定庄组;J2d.大同组;J2y.云岗组

Fig.6 Sketch map of the Kouquan segment in the western fault zone of Datong basin[32]

图7 大同盆地鹅毛口一带构造特征 (a)奥陶系灰岩中的反冲断层;(b)叠瓦状逆冲构造;(c)早奥陶世灰岩中具有明显构造运动指向的歪斜褶皱

Fig.7 Structural features in the Emaokou segment of Datong basin

图8 大同盆地早白垩世构造格局纲要图

Fig.8 Tectonic outline of the Early Cretaceous Datong basin

图9 大同盆地新近纪(a)及第四纪(b)构造格局纲要图

Fig.9 Tectonic outline of the Neogene (a) and Quaternary (b) Datong basin

图10 大同盆地二维地震剖面构造解释及不整合特征(T0—T4为不整合位置,DF5为断裂)[45]

Fig.10 Structural interpretation and unconformity characteristics of two-dimensional seismic profile in Datong basin (T0—T4 showing unconformity position,DF5 denoting a fault)[45]

图11 大同盆地沉积层对比及地震测线构造演化剖面图

Fig.11 Sedimentary stratigraphic correlation and tectonic evolution profile of seismic line in Datong basin

图12 大同盆地地层及构造层划分柱状图

Fig.12 Stratigraphic and structural framework of Datong basin

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